Кривошипно-шатунный механизм двс

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к кривошипно-шатунным механизмам. Кривошипно-шатунный механизм ДВС состоит из коленчатого вала, шарнирно соединенного с шатунами, взаимосвязанными своей головкой через шлицы с ответными шлицами, выполненными на поверхности поршневого пальца в его средней части. Шатуны при помощи поршневого пальца связаны с поршнями, подвижно размещенными в блоке цилиндров двигателя. Один конец поршневого пальца также при помощи шлицев соединен с ответными шлицами, нарезанными во втулке, размещенной неподвижно в бобышке поршня. Другой конец поршневого пальца имеет гладкую поверхность и подвижно установлен во втулке, жестко закрепленной в другой бобышке поршня. Технический результат - повышение эксплуатационной надежности кривошипно-шатунного механизма ДВС. 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях двигателей внутреннего сгорания, применяемых на транспорте и в стационарных установках различного назначения.

Известен кривошипно-шатунный механизм, используемый в конструкциях автомобилей, показанный и описанный, например, в книге А.В.Карягина и Г.М.Соловьева "Устройство, обслуживание и правила движения автомобиля". Учебное пособие для подготовки водителей автомобилей, 4-ое изд., перераб. Военное издательство Минобороны СССР М., 1960 г., стр.40-48, рис.21, рис.23, рис.24 и рис.25. Такой механизм состоит из коленчатого вала с маховиком, на котором шарнирно установлены шатуны, причем последние также шарнирно с помощью поршневых пальцев, расположенных в бобышках поршней, соединены с ними. Существенными недостатками такого кривошипно-шатунного механизма является то, что в процессе работы двигателя под нагрузкой в его кинематических парах (головка шатуна - поршневой палец и шатунная шейка - шатун) возникают значительные по величине динамические нагрузки, являющиеся результатом неравномерности хода кривошипно-шатунной группы из-за колебаний угловой скорости такого механизма. Такое явление отрицательно сказывается на надежности не только кривошипно-шатунного механизма, но и всего двигателя в целом.

Известен также кривошипно-шатунный механизм, используемый в ДВС колесных тракторов, показанный и описанный в книге: Пропашной трактор Т28Х4 для возделывания хлопчатка и других высокостебельный культур. Руководство по эксплуатации. Под ред. гл. конструктора завода В.В.Эфроса. М.: Изд. Колос, 1970 г., стр.23-26, рис.7. Конструкция такого кривошипно-шатунного механизма в целом аналогична выше описанной и поэтому недостатки их подобны.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является повышение надежности и устойчивости движения конструкционных элементов кривошипно-шатунных механизмов ДВС.

Проставления цель достигается тем, что поршневые пальцы с одной из их концевых сторон снабжены шлицами, взаимодействующими с ответными выполненными в соответствующих втулках бобышек поршней, в своей средней части они также при помощи других шлицев соединены с подобными расположенными в отверстиях головок шатунов, а с противоположных концевых сторон упомянутые поршневые пальцы имеют гладкую наружную круговую поверхность, подвижно сопряженную с соответствующими втулками бобышек поршней, имеющих ответную гладкую круговую поверхность.

На чертежах фиг.1 показан поршень с частью шатуна кривошипно-шатунного механизма ДВС в разрезе вертикальной плоскостью, а на фиг.2 - его поршневой палец.

Кривошипно-шатунный механизм ДВС состоит из коленчатого вала (на чертеже не показан), который шарнирно соединен с шатуном 1, взаимосвязанным своей головкой 2 через шлицы 3 с ответными шлицами 4, выполненными на круговой поверхности поршневого пальца 5. Поршневой палец 5 при помощи других шлицев 6 также соединен с ответными шлицами 7, нарезанными во втулке 8, размещенной неподвижно в бобышке 9 поршня 10. Другой конец поршневого пальца 5 имеет гладкую круговую поверхность и подвижно установлен во втулке 11, жестко закрепленной в другой бобышке 12 поршня 10. Поршневой палец 5 зафиксирован от осевого перемещения в бобышках 9 и 12 замочными пружинными кольцами 13. Поршень 10 снабжен поршневыми кольцами 14 и подвижно размещен в цилиндре 15 ДВС.

Работает кривошипно-шатунный механизм ДВС следующим образом. Предположим, что поршень 10 в какой-то мгновенный момент времени находится на равном состоянии от верхней мертвой точки (ВМТ) и нижней мертвой точки(НМТ), то как известно в этом случаи продольная ось траектории его движения будет перпендикулярна поперечной оси положения шейки кривошипа, т.е. угол между ними составляет 90°. При этом продольная ось шатуна относительно вертикальной оси симметрии, по которой движется поршень 10, будет наклонена к ней на определенный угол. При таком положении звеньев «кривошипа» и «ползуна» (см., например, книгу: Прикладная механика. Учебное пособие для вузов. Под ред. В.М.Осецкого. Изд-е. 2-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1977, стр.39-44, рис.32 и рис.34) кривошипно-шатунного механизма (в нашем случае представляющие коленчатый вал, шток и поршень) окружная скорость в точке 3 (см. рис.32а указанной книги) достигает своего максимума, а ускорение равно нулю (рис.34а), но уже при переходе в 4-ю точку оно резко возрастает, а это существенно сказывается на динамичном погружении как шейки коленчатого вала шатуна, так и конечно поршневого пальца. Однако в предложенном техническом решении за счет наличия шлицев 3 и 4, а также шлицев 6 и 7 поршневого пальца 5, который выполнен из упругих сортов стали, происходит его некоторая упругая угловая деформация, что позволяет в определенной степени демпфировать возникающую динамическую нагрузку на указанную элементную базу кривошипно-шатунного механизма. После достижения поршнем 10 ВМТ мгновенная скорость движения поршня 10 становится равно нулю, а ускорение достигает своего максимума, но так как поршневой палец 5 обладает упругими свойствами, то он, в этом случае работая на изгиб, также позволит демпфировать те динамические нагрузки, которые возникают при переходе поршнем 10 ВМТ. После этого поршень 10 получает поступательное движение в обратную сторону и его поршневой палец 5 вновь получает упругую деформацию частого кручения, создавая тем самым условия плавности хода поршня 10 подобно тому, как это было описано выше. В дальнейшем поршень 10 достигнув НМТ создает условия по демпфированию динамических нагрузок аналогично тому, как описана работа кривошипно-шатунного механизма для положения поршня в ВМТ. В итоге описанные процессы могут повторяться многократно при работе ДВС.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно направлено на повышение надежности и устойчивости движения кривошипно-шатунной группы ДВС.

Кривошипно-шатунный механизм ДВС, состоящий из коленчатого вала, шарнирно соединенного с шатунами, другой конец которых также шарнирно при помощи поршневых пальцев связан с поршнями, подвижно размещенными в блоке цилиндров двигателя, отличающийся тем, что поршневые пальцы с одной из их концевых сторон снабжены шлицами, взаимодействующими с ответными шлицами, выполненными в соответствующих втулках бобышек поршней, в своей средней части они также при помощи других шлицев соединены с подобными шлицами, расположенными в отверстиях головок шатунов, а с противоположных концевых сторон упомянутые поршневые пальцы имеют гладкую наружную круговую поверхность, подвижно сопряженную с соответствующими втулками бобышек поршней, имеющих ответную внутреннюю гладкую круговую поверхность.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, авторемонту и к компрессорному оборудованию, поршневой машине, содержащей цилиндропоршневую группу, включающую поршень с размещенными в его канавках компрессионными кольцами, и имеющей два вкладыша, установленные в выемках на боковой поверхности поршня, а также конструктивные узлы, предназначенные для взаимно смещенной ориентации положения замков колец, вкладыши размещены над вторым компрессионным кольцом, симметрично положению центра его замка, с расстоянием между краями выемок, не превышающим минимально заданный запас.

Изобретение относится к нефтепромысловой технике, в частности к устройствам для изготовления двухсторонних поршней для буровых насосов, используемых в буровых установках при перекачивании абразивосодержащих жидкостей, главным образом при повышенных давлениях и температурах.

Изобретение относится к поршню для тормозной системы с гидравлическим приводом. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании пространственных четырехзвенных механизмов. .

Поршень // 2419736
Изобретение относится к поршням для использования в двигателях. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к узлам поршневых машин, преимущественно, двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к поршневому пальцу и предназначено для шарнирного соединения поршня с верхней головкой шатуна в двигателе внутреннего сгорания. .

Поршень // 2395699
Изобретение относится к двигателестроению. .

Поршень // 2379563

Изобретение относится к несущей конструкции демпфера в гидроцилиндре. .

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Двигатель внутреннего сгорания содержит корпус с оппозитно расположенными цилиндрами и головками, поршни, связанные между собой штоком и имеющие возможность перемещения вдоль оси штока, величина которого равна величине хода впускного клапана, подпружиненные гильзы цилиндров, подвижные вдоль своей оси на величину хода выпускного клапана, относительно головок с размещенными в них форкамерами со сверхзвуковыми соплами, и снабженные коническими фасками, контактирующими с седлами в головках, рубашки системы охлаждения с впускными клапанами, искровую систему зажигания, оснащенную постоянными магнитами на штоке и взаимодействующими с ними гермоконтактами на корпусе.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндр, силовой механизм, связанный посредством зубчатой передачи с маховиком, и систему зажигания и отвода выхлопных газов.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндр, поршень с силовым механизмом, связанным посредством зубчатой передачи с маховиком, систему зажигания и отвода выхлопных газов.

Изобретение может быть использовано для преобразования энергии сгорания топлива. Устройство состоит из камеры и системы подачи, оснащенной, как минимум, одним клапаном для последовательного нагнетания водорода и кислорода в камеру.

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение при снабжении гидропневмоэнергией механизмов, работающих от гидропневмоаккумулятора, для подзарядки гидропневмоаккумуляторов.

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение при снабжении гидропневмоэнергией механизмов, работающих от гидропневмоаккумулятора, для подзарядки гидропневмоаккумуляторов.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению. .

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение при снабжении гидропневмоэнергией механизмов, работающих от гидропневмоаккумулятора для подзарядки гидропневмоаккумуляторов.

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение при снабжении гидропневмоэнергией механизмов, работающих от гидропневмоаккумулятора, для подзарядки гидропневмоаккумуляторов.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к генераторам энергии, в которых в качестве носителя энергии используется жидкость или газы. Генератор энергии содержит связанную с гидропневмоаккумулятором камеру сгорания, связанную с баком для энергоносителя и баком для воды, снабженную предохранительными и обратными клапанами, оснащенную средством воспламенения энергоносителя и распределительным узлом. Камера сгорания выполнена в виде емкости со стенками, рассчитанными на работу при давлении, по меньшей мере, 60 МПа, при этом в качестве средства воспламенения энергоносителя использована емкость сжатого до 40 МПа воздуха, выполненная с возможностью сообщения с полостью камеры сгорания и свеча зажигания. В состав генератора включен вакуум-насос, выход высокого давления которого сообщен с емкостью сжатого воздуха, а вакуумный выход которого сообщен с вакуумной емкостью, при этом распределительный узел выполнен с возможностью последовательного соединения полости камеры сгорания с вакуумной емкостью, с баком для воды и баком для энергоносителя, с емкостью сжатого воздуха, с гидропневмоаккумулятором, с атмосферой, с последующим повторением этой последовательности. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции и его эксплуатации. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к кривошипно-шатунным механизмам. Кривошипно-шатунный механизм ДВС состоит из коленчатого вала, шарнирно соединенного с шатунами, взаимосвязанными своей головкой через шлицы с ответными шлицами, выполненными на поверхности поршневого пальца в его средней части. Шатуны при помощи поршневого пальца связаны с поршнями, подвижно размещенными в блоке цилиндров двигателя. Один конец поршневого пальца также при помощи шлицев соединен с ответными шлицами, нарезанными во втулке, размещенной неподвижно в бобышке поршня. Другой конец поршневого пальца имеет гладкую поверхность и подвижно установлен во втулке, жестко закрепленной в другой бобышке поршня. Технический результат - повышение эксплуатационной надежности кривошипно-шатунного механизма ДВС. 2 ил.

Наверх